su paso, la onda sonora provoca rápidos cambios periódicos de presión en el aire.
La presión atmosférica cambia muy lentamente, mientras que la presión sonora lo hace muy rápido, alternando entre valores positivos (presión instantánea mayor que la atmosférica) y negativos (presión instantánea menor que la atmosférica) entre 20 y 20.000 veces por segundo. Esta magnitud se denomina frecuencia y se expresa en ciclos por segundo o hercios (Hz). Para reducir la cantidad de dígitos, las frecuencias mayores que 1.000 Hz se expresan habitualmente en kilohercios (kHz).
El oído humano puede oir sonidos con frecuencias entre, aproximadamente, 16 y 20.000 Hz. A los sonidos con frecuencias inferiores a 16 Hz se les llama infrasonidos. A los que tienen frecuencia superior a 20 kHz (20.000 Hz) se les llama ultrasonidos. Aunque no podamos oír estos sonidos, podemos utilizarlos en diversas aplicaciones tecnológicas, como el sonar, los sonogramas, algunos aparatos quirúrgicos, y ciertos métodos de limpieza de materiales.
No somos igual de sensibles a todas las frecuencias. Los sonidos musicales no pasan de 4.500 Hz, pues a partir de esta frecuencia el oído sólo percibe un pitido brillante. Por el contrario, entre 20 y 4.500 Hz nuestro oído es capaz de distinguir sonidos con frecuencias separadas por sólo 1 Hz. |
Cada tipo de animal tiene un rango auditivo diferente. Es muy conocido el hecho que los perros pueden sentir frecuencias más altas que nosotros, es decir, ultrasonidos. |
Algunos animales, como los delfines, también usan las ondas ultrasónicas en una técnica especial, llamada ecolocalización, que les permite situar objetos y otros animales incluso en la oscuridad.
Para el murciélago, su oído es vital. Lo utiliza al volar y al cazar. Un murciélago sordo sería incapaz de sobrevivir.
Nota: observa que la escala de frecuencias (en hercios) sitúa a igual distancia las sucesivas potencias de diez. A este tipo de escalas se les llama escalas logarítmicas y se utilizan cuando la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo es muy grande.
|
El sonar (acrónimo de SOund Navigation And Ranging, es decir, navegación y registro de sonido) consiste en un aparato que emite ondas ultrasónicas y recibe las ondas reflejadas que originan las primeras cuando chocan con algún obstáculo. Se usa en el pronóstico del tiempo, y para dirigir aviones, barcos y submarinos. |
|
En la figura un barco trata de localizar la posición de un banco de peces (representado por un gran pez) mediante esta técnica. Como se conoce la velocidad del sonido en el agua, el tiempo que tarda la onda emitida (en verde) en regresar reflejada (en blanco) nos indica qué longitud ha recorrido. |